分からない…

48 円錐容器内での等速円運動 8分 図のように,半頂角が 45°の円錐面が,軸を鉛直に,頂点を 下にして固定されている。 いま,そのなめらかな内面にそって, 質量mの小球が水平な 円軌道を描きながら運動している。その軌道面の高さは頂点 からんである。 この小球の運動に関して,次の問いに答え よ。ただし,重力加速度の大きさをgとする。 問1 小球が円錐面から受けている抗力の大きさ Nは, 小球にはたらく重力の大きさの何倍 * か。次のの~⑤のうちから正しいものを1つ選べ。 m AN。 「ん 145) カのプ6 Neosts= mg Mcos45 の 2) V2 31 の 2 62 問2 小球の円運動の加速度の大きさaは, 重力加速度の大きさの何倍か。次の①~⑤のうち から正しいものを1つ選べ。 ma=F 2 V2 の 12 31 52 2 問3 小球の運動エネルギーは位置エネルギーの何倍か。次の①~⑤のうちから正しいものを 1つ選べ。ただし,位置エネルギーは, 小球が円錐の頂点にある場合を0とする。 1 2 2 31 の V2 52 2 問4小球の円運動の周期はいくらか。次の①~⑤のうちから正しいものを1つ選べ。 |2h Ih 3 元 2h 4) T。 g Tπ h π の 2Vg 2 2Vg 5 2元 Vg 1985本試 改

この問題で出てくる回転半径というのはなんですか？またどうしてRcosθになるんですか？

235.自転による遠心力 ○遠心力の大きさが となる赤道上においてき その大きさは重力の 0.3%程度である。 4元mRcos0 T? 4元R 倍 T'g 解答 指針(1)緯度0での回転半径を求め, 遠心力を計算する。(2) (1) の式を用いて遠心力を求め, 北極での重力と比較する。 解説)(1) 綿度0での回転半径rは, r=Rcos0である(図)。 遠心力の大きさF'は,角速度の=2π/Tの関係を用いて、 0 CS Rcosh O 遠。 4元°mRcos0 T? 万有引力 1e 重力 /2π F '=mro?=mRcos0.()= T 赤道 R- (2) 赤道上では0=0であり, 赤道上での遠心力の大きさは, (1)の 4元°mR 結果から,F'=- となる。北極での重力加速度の大きさ T? がgなので, 北極で受ける重力の大きさは mgである。遠心力と F'_4T°mR 重力を比較すると、 4で°R -倍 m? ド

(5)と(6)の計算が回答と合いません🥲計算筆算もどうやって桁合わせてるか教えて欲しいです🙇‍♀️

答 んムー 谷 合 9. 測定値の計算> 有効数字の桁数に注意して, 次の測定値の計算をせよ。 3 (4) 6.2×2.0 (2) 3.2+5.35 (5) 0.040×30.0 公 日 合 (3) 8.3-0.27 (6) 14-8.0 10. 定数を含む計算> 有効数字の桁数に注意して, 次の測定値の計算をせよ。ただし,π=3.1415……, 2=1.4142…とする。 3

2年生の物理の範囲です 【単振り子】【ばね運動】を使うと思います…💦 解説よろしくお願いします！ 早めにやって欲しいです🙇‍♂️

図のように,なめらかな水平面上にばね定数kのばねを置き, その左端は固定し,右端には 質量mの小さな物体 Aをつける。一方,長さ1の糸に, 同じ質量mの小物体Bをつけ, 糸の他 端を一点O に固定する。糸をゆるめることなく,糸が鉛直線と角度0をなすように, 物体B を保って,静かに点Pより離したところ, 物体BはO点の鉛直下方で静止していた物体Aと 速さいで衝突した。ただし, 物体BとAとの衝突は完全弾性衝築であり,重力カ加速度の大きさ をgとする。また,糸とばねの質量は無視でき, @は小さく振り子の等時性が成り立つ。以下 の各問いに答えよ。 C-l A! 0000000 (1) 物体Bを静かに離した時のcos0の値を求めよ。 (2) 物体BがAと衝突する直前の糸の張力の大きさを求めよ。 (3) 物体Bを静かに離してから, 物体Aと衝突するまでの時間を求めよ。 (4)衝突直後の物体AとBの速さをそれぞれ求めよ。 (5)衝突後,ばねの縮みは最大いくらになるか求めよ。 (6)再び,ばねが伸びて物体AがBと衝突し, Bは最初の状態に戻り,それ以降, この運動を繰り返す。この場合の繰り返し周期T を求めよ。 (7) 物体Aの速度いと時間の関係をvーtグラフで表せ。ただし, Aの速度は右向きを正とする。また, 物体AとBが初めて衝突し た時刻を0として, 1繰り返し周期分(時刻T)以上の運動について描くこと。

v0にに代入して有利化もしましたが、答えのようになりませんでした。教えていただけると嬉しいです。

r 19) 1周回るのにかかる時間は, 1周の長さ2πyを, 速さ u,で割っ 2πY r3 T, =" 2π 2 GM 答 OVo-El Jr のより ちなみに、

エレベーターの見かけの重力は、 張力を考えてm（g +α）−Tとしなくて良いのですか？

104* 上向きに加速度 αで上昇しているエレベーターがあ り,長さ1の単振り子とばね定数kのばね振り子がつる されて振動している。おもりの質量を mとすると,そ れぞれの周期はいくらか。 k トr e 品 さ= roo00

(4)(5)を丁寧に教えて欲しいです。 回答よろしくお願いします。

離れ (東京理科大) 71* 図は縦従波を表すグラフである。 x軸は媒質のつり合いの位置を, y 軸 は左右への媒質の変位(右方向を正)を 0.14y Cm) P 34 5 x -2-10 1 2 表す。 波は右へ速さ2m/s で進み, 波の先 端が自由端P(x =5mの位置)に達した時刻をt=0sとする。 (1) この波の周期はいくらか。 (2) t=0sにおいて,媒質の密度が最も疎である点のx座標を図の範囲 で答えよ。 (3) 右方向の媒質の速度を正として時刻t30sにおいて, 各位置にお ける媒質の速度uの概略を,図の範囲内でグラフに描け。 (4)ア) この波が自由端Pで反射して,反射波の先端が点x=0mに達す る時刻を求めよ。 (イ)その時刻において, 図に示す各位置での変位をグラフに描け。 (ウ) x=0m における媒質変位の時間変化を 0<tハ4.5sの範囲でグ ラフに描け。 (5) Pが固定端の場合について, 前問(イ), (ウ)のグラフを描け。 -0.1- (名古屋市大+信州大)

この問題では、なぜ遠心力が働かないのですか？？

〈問8-2右ページの図のように, 質量mの物体が長さ!の糸につながれて、 円すいのよう に角速度ので水平面上を回転している。 糸が鉛直方向から角度0だけ傾いている として,以下の問いに答えよ。 (1) 物体の速さひを求めよ。 (3) 物体が円軌道を1周するのにかかる時間を求めよ。 (2) 糸の張力をSとして, 物体に関する円運動の運動方程式を立てよ。 〈解きかた(1) 円すいのように回転していても, 難しく考える必要はありません。 「その物体が作る円軌道」 に着目し, 円運動の考えかたを適用しましょう、 円運動では「v=ro」 が成立しました。 物体は半径(sin0の円運動をしているから, ひは 0.0UIS) = a (2) このとき, 物体には, 張力と重力がはたらいています。 円運動で考えるベき力は,円軌道の中心方向への力でした。 ここで,張力Sを水平方向と鉛直方向に分解すると,その水平成分は 円の中心方向への力ですね。 つまり,ここではこの張力の水平方向成分が向心力なのです。 張力の鉛直成分と重力は, 円運動には関与しません。 そうすると,この円運動の向心力カは力の分解により, Ssin0となります。 円運動の半径がlsin0であることに注意すると,運動方程式は =Dd Ssin0= ml sin0·w° 0 円運動の加速度はa=ro°の形で表しました。 (3) 求めるのは円運動の周期です。 周期をTとすると, ωT=2πの関係式が成り立つので 2元 =L の このように m電動 心力を

94の(7)ですが、うなりだけでなく、経路差による波の干渉は考えなくて良いのですか？

スのとが預で 光線の 75 時間 3 Sから出た光の振動数を了, Hから遠ざかる M, に届く光の振動数をと 変位 おくと,「ロ=A」とドップラー効果の式より (図b) ア-- (6 M から反射される光の振動数を f"とおくと、 図cと(5)の結果より 2月.dcosr= COSアーT-sin'r=,/1-/sini)=n-sin'i これを(6の結果に代入すると 2md-sin (8) 入射角i=0° のときに干渉光が明るくなるので,(7)の結果より 2dm-sin'o"=2md (m+ "'Si<90° の範囲で, iを大きくすると光路差2d\n-sin'i は小さくな るので、i=i のときに干渉光が明るくなる条件は 24/m-sini-(m-- 速度 (7)「sin'0+cos'0=1」の関係と(⑥式よょり C-u .c-u_c-u, c+ 入 No ni /m+ よって 2d/n"-sin'i-(m+)a /"=D£ c+u Mが普調者 7 M から届く" の光と, Maから届く子の光が干渉して、黄の場合のうなり 質量 図b カ ……の n当する現象が起きたと考えられるので, うなりの 重力ー 垂直林 20 C+p Tア-| C+u a 2 c 弾 よって,求める周間は M,が“光高 82 05 (スリットによる光の回折) 動摩 ただし、の式より i=0, m=0 では光路差は今となり, iを大きく」ナ。 スリット周隔の最大公約数を考えてみる。 静止 1(4)2離れた波源からの光の弱めあいと、2離れた波添からの光の弱めあいを考える。 1図aより,2つのスリットからPに達する光の光路差は wsin0 である。 慣性 光ま ときに次の極大点をとりえないので,mèl となる。 (2 度 折理 の,6式より 2dVn?-sin'i 2nd m-7 て変 6で初めて弱めあう条件より wsin0,=ー のでは1次の強めあいであるから フモー m+ O1 g2) て よって sin0,= 20 2m-1 Vn"-sin'i (ただし、m=1, 2, 3, …) よって 2m+1 sin0 (整理すると(2m+1)'sin'i,=8mn,") よって sin= た wsinの=0+1×A 03) 薄 12) 2つのスリット間隔は, 30d, 45d, 60d,-75d, 90d, 120d, 135d, 180dの 組合せが考えられる。これらの最大公約数は15d となるから。 15d-sin6,=0+1×iの関係が成りたつとき,それぞれのスリットからの半 図。 中奈A 30dsin8,=2入 45dsin6=32 などとなり、すべてのスリッ トからの先が強めあう。 中※B(参考) N==1 (国9) 暗。 94(マイケルソン千渉計) い A4) (3 (4 え よって sin,= 「15d (3)絶対屈折率nの媒質中では, 波長は一倍になり,光にとっての距離である光学距離はn倍になる。 (6) M.はドップラー効果によって光源が発した振動数とは異なる振動数/'の光を受け取り, その/の光を反射する Mは動いているので, さらにドップラー効果が生じて, D にはS'とは異なる振動数" の光が届くことになる がすべて強めあう#A←。 n 一度 薄膜 次に して入! 射するう ラス板の 3 N=2 (図 10)の場合, 一離れた波源(例えば、 (5 2 の場合 = と考えて、弱 QとQ, Qa とQ)からの光が弱めあう条件は 入※B- 「D (1) ある点と1波長分離れた点の位相差は 2xであるので, 距離 /離れた地点で めあう条件は sing=-- 22 の位相差は 2元ー よって sin0,=ー sin0 DD'D'D一 44 4 (2) 2つの光線の経路差は 2L,-2L2 であるので, これが①式の!にあたる。 離れた波源(例えば, Qi と Qa, Qaと Q)か トD。 5) 中華C 弱めあう条件は x 2(Li-L)_4x(L-L) え の千渉を であると X5) 薄膜の よって 2x×- らの光が弱めあう条件は 図b dsin0=なので、 dが大 きいほうがsin@が小さく。 ゆえに0も小さな値となる。 ※A 別解 ガラス中におい (3) 厚さdのガラスを透過するときの光学距離は nd なので, ガラス内の往復 で生じる光路差は2nd-2dとなる。これが①式の!にあたる。 22※C= D て,波長は4になるので sin 0= よって sin0;=- よって 2x×2nd-2d_4xd(n-1) ※A← (図a),位相差の変化量は 4 N=1 のとき, 離れた波源の組合せで初めの弱めあいとなり, N=2 の D 中※D 2d 2ォー -21 ときも N=1 の場合のように, (4) M. と Ma が静止していたとき2つの光線はDで同位相であったことから, m(m=1, 2, 3, …) を用いて, ②式より 4z(L-L)。 Q.Q Q.9 離れた波源の組合せで初めの弱めあいと なった。一般に,スリットを2N(Nは大)等分した場合,N=1 の場合のよ n 4元d(n-1) =2xXm うに、号離れた波源原の組合せで初めの弱めあいとなるから#D* D 図のように、号離れた点. A6 一方、M,をだけHに近づけたとき, 2つの光線が初めて逆位相になった とすると, M,とHの間の距離は Lー41になっているので 4z(L-I-L)_4x(L:-La)_4x4 Qで光が弱めあうとすれば、 少し隣にずれたQ、で も同様に光が弱めあう。つま え よって sin,= D また、N=2 の場合のように, =2x×m-π 離れた波源の組合せで, 次の弱めあいとな| スリット内の号度れた点 るから sina- からの素元波どうしがすべて 弱めあう。 波長 入 以上2式より , 4元A ニ=x よって 4l=4 2入 よって sins== 図』 D 102 物理重要問題集 物理重要問題集 103 (5)新

θ＝2πftという式の意味を教えて下さい